(57)【要約】【課題】バッテリパックの分離または付着時の突入電流を低減することができるエネルギー貯蔵装置、及びその動作方法を実現する。【解決手段】本発明は、エネルギー貯蔵装置、及びその動作方法に関するものである。本発明の実施例に係るエネルギー貯蔵装置は、少なくとも一つのバッテリパックが分離または付着される接続部と、充電モードである場合、入力される外部電源を直流電源に変換する電力変換部と、充電モードである場合、電力変換部で変換された直流電源が、接続部に付着される第１バッテリパックに充電されるようにスイッチングするスイッチング部と、第１バッテリパックが付着された状態で、接続部に第２バッテリパックが付着される場合、所定のオフ時間の間に、第１バッテリパック及び第２バッテリパックとの電気的接続をオフさせるようにスイッチング部を制御する制御部と、を含む。【選択図】図９
2013240271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのバッテリパックが分離または付着される接続部と、
充電モードである場合、入力される外部電源を直流電源に変換する電力変換部と、
前記充電モードである場合、前記電力変換部で変換された直流電源が、前記接続部に付着される第１バッテリパックに充電されるようにスイッチングするスイッチング部と、
前記第１バッテリパックが付着された状態で、前記接続部に第２バッテリパックが付着される場合、所定のオフ時間の間に、前記第１バッテリパック及び前記第２バッテリパックとの電気的接続をオフさせるように前記スイッチング部を制御する制御部と、を含むことを特徴とする、エネルギー貯蔵装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記充電モードである場合、前記所定のオフ時間の経過後に、前記第１バッテリパックと前記第２バッテリパックのうち、さらに低いレベルの直流電源が貯蔵されたバッテリパックに、前記変換された直流電源が充電されるように制御することを特徴とする、請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記第２バッテリパックが分離される場合、所定のオフ時間の間に、前記第１バッテリパック及び前記第２バッテリパックとの電気的接続をオフさせるように前記スイッチング部を制御することを特徴とする、請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記エネルギー貯蔵装置に付着されるバッテリパックの個数が多いほど、前記オフ期間がさらに長くなるように設定することを特徴とする、請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記エネルギー貯蔵装置に第２バッテリパックが付着される場合のオフ期間が、前記エネルギー貯蔵装置から前記第２バッテリパックが分離される場合のオフ期間よりさらに長くなるように設定することを特徴とする、請求項３に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項６】
前記制御部は、
複数のバッテリパックが前記接続部に付着された場合、各バッテリパックに貯蔵された直流電源レベルに基づいて、各バッテリパック間に電源バランシングが行われるように制御することを特徴とする、請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項７】
前記電力変換部は、
放電モードである場合、前記接続部に付着されるバッテリパックから供給される直流電源を変換して、外部に出力することを特徴とする、請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記放電モードである場合、前記所定のオフ時間の経過後に、前記第１バッテリパックと前記第２バッテリパックのうち、さらに高いレベルの直流電源が貯蔵されたバッテリパックから供給される直流電源が前記電力変換部に供給されるように制御することを特徴とする、請求項７に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項９】
少なくとも一つのバッテリパックが分離または付着可能なエネルギー貯蔵装置の動作方法において、
入力される外部電源を直流電源に変換するステップと、
前記変換された直流電源を、前記エネルギー貯蔵装置に付着された第１バッテリパックに充電するステップと、
前記エネルギー貯蔵装置に第２バッテリパックが付着される場合、所定のオフ時間の間に、前記エネルギー貯蔵装置と、前記第１バッテリパック及び前記第２バッテリパックとの電気的接続をオフさせるステップと、を含むことを特徴とする、エネルギー貯蔵装置の動作方法。
【請求項１０】
前記オフステップの後に、
前記変換された直流電源を前記第２バッテリパックに充電するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載のエネルギー貯蔵装置の動作方法。
【請求項１１】
前記オフステップの後に、
前記第１バッテリパックと前記第２バッテリパックのうち、さらに低いレベルの直流電源が貯蔵されたバッテリパックに、前記変換された直流電源を充電するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載のエネルギー貯蔵装置の動作方法。
【請求項１２】
前記エネルギー貯蔵装置から前記第２バッテリパックが分離される場合、所定のオフ時間の間に、前記エネルギー貯蔵装置と、前記第１バッテリパック及び前記第２バッテリパックとの電気的接続をオフさせるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１０または１１に記載のエネルギー貯蔵装置の動作方法。
【請求項１３】
前記オフ期間は、
前記エネルギー貯蔵装置に付着されるバッテリパックの個数が多いほど、さらに長く設定されることを特徴とする、請求項９に記載のエネルギー貯蔵装置の動作方法。
【請求項１４】
前記エネルギー貯蔵装置に第２バッテリパックが付着される場合のオフ期間は、前記エネルギー貯蔵装置から前記第２バッテリパックが分離される場合のオフ期間よりさらに長いことを特徴とする、請求項１２に記載のエネルギー貯蔵装置の動作方法。
【請求項１５】
少なくとも一つのバッテリパックが分離または付着可能なエネルギー貯蔵装置の動作方法において、
前記エネルギー貯蔵装置に付着された第１バッテリパックから直流電源を供給されるステップと、
前記第１バッテリパックから供給される直流電源を変換して外部に出力するステップと、
前記エネルギー貯蔵装置に第２バッテリパックが付着される場合、所定のオフ時間の間に、前記エネルギー貯蔵装置と、前記第１バッテリパック及び前記第２バッテリパックとの電気的接続をオフさせるステップと、を含むことを特徴とする、エネルギー貯蔵装置の動作方法。
【請求項１６】
前記オフステップの後に、
前記第２バッテリパックから直流電源を供給されるステップと、
前記第２バッテリパックから供給される直流電源を変換して外部に出力するステップとをさらに含むことを特徴とする、請求項１５に記載のエネルギー貯蔵装置の動作方法。
【請求項１７】
前記オフステップの後に、
前記第１バッテリパックと前記第２バッテリパックのうち、さらに高いレベルの直流電源が貯蔵されたバッテリパックから直流電源を供給されるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１５に記載のエネルギー貯蔵装置の動作方法。
【請求項１８】
前記エネルギー貯蔵装置から前記第２バッテリパックが分離される場合、所定のオフ時間の間に、前記エネルギー貯蔵装置と、前記第１バッテリパック及び前記第２バッテリパックとの電気的接続をオフさせるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１６または１７に記載のエネルギー貯蔵装置の動作方法。
【請求項１９】
前記オフ期間は、
前記エネルギー貯蔵装置に付着されるバッテリパックの個数が多いほど、さらに長く設定されることを特徴とする、請求項１５に記載のエネルギー貯蔵装置の動作方法。
【請求項２０】
前記エネルギー貯蔵装置に第２バッテリパックが付着される場合のオフ期間は、前記エネルギー貯蔵装置から前記第２バッテリパックが分離される場合のオフ期間よりさらに長いことを特徴とする、請求項１８に記載のエネルギー貯蔵装置の動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー貯蔵装置、及びその動作方法に係り、より詳細には、バッテリパックの分離または付着時の突入電流を低減することができるエネルギー貯蔵装置、及びその動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、石油や石炭のような既存エネルギー資源の枯渇が予想されながら、これらに代わる代替エネルギーに関する関心が高まっている。これによって、太陽光、風力、小水力などを用いた再生可能エネルギーに関する関心が高まっている。
【０００３】
再生可能エネルギーを用いて、エネルギーを供給したり、貯蔵したりする必要があり、これによって、エネルギーを貯蔵するためのエネルギー貯蔵装置が使用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、バッテリパックの分離または付着時の突入電流を低減することができるエネルギー貯蔵装置、及びその動作方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の実施例に係るエネルギー貯蔵装置は、少なくとも一つのバッテリパックが分離または付着される接続部と、充電モードである場合、入力される外部電源を直流電源に変換する電力変換部と、充電モードである場合、電力変換部で変換された直流電源が、接続部に付着される第１バッテリパックに充電されるようにスイッチングするスイッチング部と、第１バッテリパックが付着された状態で、接続部に第２バッテリパックが付着される場合、所定のオフ時間の間に、第１バッテリパック及び第２バッテリパックとの電気的接続をオフさせるようにスイッチング部を制御する制御部と、を含む。
【０００６】
また、上記目的を達成するための本発明の実施例に係るエネルギー貯蔵装置の動作方法は、少なくとも一つのバッテリパックが分離または付着可能なエネルギー貯蔵装置の動作方法であって、入力される外部電源を直流電源に変換するステップと、変換された直流電源を、エネルギー貯蔵装置に付着された第１バッテリパックに充電するステップと、エネルギー貯蔵装置に第２バッテリパックが付着される場合、エネルギー貯蔵装置と、第１バッテリパック及び第２バッテリパックの電気的接続をオフさせるステップと、を含む。
【０００７】
また、上記目的を達成するための本発明の実施例に係るエネルギー貯蔵装置の動作方法は、少なくとも一つのバッテリパックが分離または付着可能なエネルギー貯蔵装置の動作方法であって、エネルギー貯蔵装置に付着された第１バッテリパックから直流電源を供給されるステップと、第１バッテリパックから供給される直流電源を変換して外部に出力するステップと、エネルギー貯蔵装置に第２バッテリパックが付着される場合、エネルギー貯蔵装置と、第１バッテリパック及び第２バッテリパックとの電気的接続をオフさせるステップと、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施例によれば、エネルギー貯蔵装置にバッテリパックが付着または分離される場合、エネルギー貯蔵装置の動作モードに関係なく、一旦、エネルギー貯蔵装置に付着される全てのバッテリパックとの電気的接続をオフさせることによって、エネルギー貯蔵装置へまたはバッテリパックへの突入電流を低減できるようになる。これによって、エネルギー貯蔵装置内の回路素子の安定性が向上する。
【０００９】
一方、スイッチング部のオフ期間が、付着されたバッテリパックの個数が多いほど、さらに長くなるように設定することによって、エネルギー貯蔵装置内の回路素子の安定性を向上させることができる。
【００１０】
一方、エネルギー貯蔵装置にバッテリパック付着時の第１オフ期間と、分離時の第２オフ期間を異なるように設定することによって、エネルギー貯蔵装置の動作を効率的に制御することができる。
【００１１】
一方、付着されるバッテリパックの直流電源レベルによって電源バランシングを行うことによって、エネルギー貯蔵装置の安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例に係るエネルギー供給システムの構成を示す概略図である。
【図２】図１のエネルギー貯蔵装置の一例を示す斜視図である。
【図３】図２のエネルギー貯蔵装置にバッテリパックの付着を示す斜視図である。
【図４】図１のエネルギー貯蔵装置の他の例を示す斜視図である。
【図５】図４のエネルギー貯蔵装置にバッテリパックの付着を示す斜視図である。
【図６】図１のエネルギー貯蔵装置のブロック図である。
【図７】図６のエネルギー貯蔵装置の回路図を簡略に示す図である。
【図８】図６のバッテリパックの内部ブロック図である。
【図９】本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置の動作方法を示すフローチャートである。
【図１０Ａ】図９の動作方法を説明するために参照される図である。
【図１０Ｂ】図９の動作方法を説明するために参照される図である。
【図１０Ｃ】図９の動作方法を説明するために参照される図である。
【図１０Ｄ】図９の動作方法を説明するために参照される図である。
【図１１】図９の動作方法を説明するために参照される図である。
【図１２】本発明の他の実施例に係るエネルギー貯蔵装置の動作方法を示すフローチャートである。
【図１３Ａ】図１２の動作方法を説明するために参照される図である。
【図１３Ｂ】図１２の動作方法を説明するために参照される図である。
【図１３Ｃ】図１２の動作方法を説明するために参照される図である。
【図１３Ｄ】図１２の動作方法を説明するために参照される図である。
【図１３Ｅ】図１２の動作方法を説明するために参照される図である。
【図１４】図１２の動作方法を説明するために参照される図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
【００１４】
以下の説明で使用される構成要素に対する接尾辞、“モジュール”及び“部”は、単純に本明細書の作成の容易さのみを考慮して付与するもので、それ自体として特別に重要な意味または役割を付与するものではない。したがって、前記“モジュール”及び“部”は、互いに混用してもよい。
【００１５】
図１は、本発明の一実施例に係るエネルギー供給システム構成図の一例である。
【００１６】
図面を参照すると、本発明の一実施例に係るエネルギー供給システム１０は、太陽光ベースのエネルギー供給システムであってもよい。これによって、エネルギー供給システムは、太陽光モジュール（ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  ｍｏｄｕｌｅ）２０、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０、両方向ＤＣ／ＡＣコンバータ４０、及びエネルギー貯蔵装置（Ｅｎｅｒｇｙ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｄｅｖｉｃｅ）１００を含むことができる。
【００１７】
太陽光モジュール２０は、太陽光を直流電源に変換して出力する。そのために、太陽光モジュール２０は、太陽電池モジュール（図示せず）、及び太陽電池モジュールの一面に位置するジャンクションボックス（図示せず）を含むことができる。
【００１８】
まず、太陽電池モジュールは、複数の太陽電池（図示せず）を含むことができる。その他に、複数の太陽電池の下面と上面に位置する第１密封材（図示せず）と第２密封材（図示せず）、第１密封材の下面に位置する後面基板（図示せず）及び第２密封材の上面に位置する前面基板（図示せず）をさらに含むことができる。
【００１９】
まず、太陽電池は、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換する半導体素子であって、シリコン太陽電池（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｓｏｌａｒ  ｃｅｌｌ）、化合物半導体太陽電池（ｃｏｍｐｏｕｎｄ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｓｏｌａｒ  ｃｅｌｌ）、及び積層型太陽電池（ｔａｎｄｅｍ  ｓｏｌａｒ  ｃｅｌｌ）、染料感応型またはＣｄＴｅ、ＣＩＧＳ型太陽電池などであってもよい。
【００２０】
そして、各太陽電池は、電気的に直列、並列、または直並列に接続することができる。
【００２１】
ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、太陽光モジュール２０から出力される直流電源のレベルを変換して出力する。
【００２２】
そのために、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、スイッチング素子、及びエネルギー貯蔵素子（例えば、インダクタ、キャパシタなど）を備え、スイッチング動作によって、出力される直流電源のレベルを変換して出力することができる。
【００２３】
例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、バックコンバータ（ｂｕｃｋ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、フライバックコンバータ（ｆｌｙｂａｃｋ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、ブーストコンバータ（ｂｏｏｓｔ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、フォワードコンバータ（ｆｏｒｗａｒｄ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）などが可能であり、これらの組合（例えば、カスケードバックブーストコンバータ（Ｃａｓｃａｄｅｄ  Ｂｕｃｋ−Ｂｏｏｓｔ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）など）も可能である。
【００２４】
一方、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、太陽光モジュール２０から最大電力が出力されるように、最大電力検出アルゴリズムに従って動作することができる。例えば、太陽光モジュール２０の開放電圧（Ｖｏｃ）を最大電圧（Ｖ１）から減少させながら、各電圧別電力を演算し、演算された電力が最大電力になるようにスイッチング動作を行うことができる。
【００２５】
両方向ＤＣ／ＡＣコンバータ４０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０からの直流電源を交流電源に変換して系統５０に供給したり、系統（ｇｒｉｄ）５０からの交流電源を直流電源に変換してＤＣ段（ａ−ｂ）またはＤＣ／ＤＣコンバータ３０に供給することができる。
【００２６】
そのために、両方向ＤＣ／ＡＣコンバータ４０は、複数のスイッチング素子を含むことができる。
【００２７】
例えば、両方向ＤＣ／ＡＣコンバータ４０がフルブリッジインバータ（ｆｕｌｌ―ｂｒｉｄｇｅ  ｉｎｖｅｒｔｅｒ）で具現される場合、それぞれ互いに直列連結される上アームスイッチング素子及び下アームスイッチング素子が一対となり、総二対の上、下アームスイッチング素子を互いに並列に連結することができる。そして、各スイッチング素子には、ダイオードを逆並列に連結することができる。
【００２８】
両方向ＤＣ／ＡＣコンバータ４０は、系統（ｇｒｉｄ）５０に交流電源を供給するために、系統（ｇｒｉｄ）の交流周波数と同一の周波数（略６０Ｈｚ）、及び位相を有するように制御することが好ましい。
【００２９】
エネルギー貯蔵装置１００は、系統（ｇｒｉｄ）５０からの交流電源、またはＤＣ／ＤＣコンバータ３０の出力直流電源またはＤＣ段（ａ−ｂ）直流電源を受け、貯蔵することができる。また、エネルギー貯蔵装置１００は、貯蔵された直流電源をレベル変換して、ＤＣ段（ａ―ｂ）に供給したり、貯蔵された直流電源を交流電源に変換して、系統（ｇｒｉｄ）５０に供給することができる。
【００３０】
一方、エネルギー貯蔵装置１００は、様々なレベルの直流電源の貯蔵などのために、複数のバッテリパックが分離または付着可能なことが好ましい。
【００３１】
そのために、エネルギー貯蔵装置１００は、電力変換部、制御部、バッテリパックなどを備えることができる。
【００３２】
電力変換部は、入力される交流電源を直流電源に変換したり、入力される直流電源のレベルを変換することができる。これによって、変換された直流電源はバッテリパックに伝達される。
【００３３】
一方、電力変換部は、バッテリパックに貯蔵された直流電源をレベル変換したり、バッテリパックに貯蔵された直流電源を交流電源に変換することができる。
【００３４】
制御部は、エネルギー貯蔵装置の全般的な動作を制御する。
【００３５】
次に、バッテリパックは、複数のバッテリセルを含み、エネルギー貯蔵装置１００に着脱可能である。
【００３６】
エネルギー貯蔵装置１００については、図６などを参照して後述する。
【００３７】
一方、本発明の実施例に係るエネルギー貯蔵装置１００は、太陽光ベースのエネルギー供給システム以外に、様々な分野において使用可能である。例えば、風力、小水力などを用いた再生可能エネルギー供給システムにおいて使用可能である。他の例として、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）または電気自動車（ＥＶ）など、直流電源が使用される場合に、本発明の実施例に係るエネルギー貯蔵装置１００がエネルギー貯蔵のために使用されてもよい。
【００３８】
図２は、図１のエネルギー貯蔵装置の一例を示す斜視図で、図３は、図２のエネルギー貯蔵装置にバッテリパックの付着を示す斜視図である。
【００３９】
図面を参照すると、本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置１００は、一面が開口された六面体状のケース１１０、及び各バッテリパックの接続端子と結合する接続部１３０を備えることができる。
【００４０】
ケース１１０は、逆コ字状の一体型構造を有し、開口をエネルギー貯蔵装置１００の右側面１０５に形成することができる。これによって、複数のバッテリパック４００ａ，...，４００ｅは、エネルギー貯蔵装置１００の右側面１０５に結合可能となる。
【００４１】
接続部１３０は、各バッテリパック４００ａ，...，４００ｅの接続端子と結合するように、ヒンジ構造に形成することができる。
【００４２】
図３では、第２バッテリパック４００ｂの正極性電源端子４３１ａ、負極性電源端子４３１ｂ、及び制御信号端子４３１ｃなどと結合するように、第２正極性電源接続部１３１ａ、負極性電源接続部１３１ｂ、及び制御信号接続部１３１ｃがヒンジ構造に形成されることを例示する。
【００４３】
一方、各バッテリパック４００ａ，...，４００ｅをエネルギー貯蔵装置１００に容易に付着または分離させるために、各バッテリパック４００ａ，...，４００ｅの前面に取っ手が形成されることが好ましい。図３では、第２バッテリパック４００ｂに取っ手４１５ａ、４１５ｂが形成されることを例示する。
【００４４】
一方、図３は、第１バッテリパック４００ａがエネルギー貯蔵装置１００の右側面１０５の最下端に付着された状態で、第２バッテリパック４００ｂが第１バッテリパック４００ａ上に付着されることを例示する。
【００４５】
使用者が第２バッテリパック４００ｂの取っ手４１５ａ，４１５ｂを握って、エネルギー貯蔵装置１００の右側面１０５へ第２バッテリパック４００ｂを押し込む場合、第２バッテリパック４００ｂの正極性電源端子４３１ａ、負極性電源端子４３１ｂ、及び制御信号端子４３１ｃは、エネルギー貯蔵装置１００の正極性電源接続部１３１ａ、負極性電源接続部１３１ｂ、及び制御信号接続部１３１ｃに結合される。
【００４６】
一方、図２では、エネルギー貯蔵装置１００の右側面に、５個のバッテリパック４００ａ，...，４００ｅがエネルギー貯蔵装置１００に結合できる場合を例示しているが、これとは異なり、多様な個数の設定が可能である。
【００４７】
一方、エネルギー貯蔵装置１００の内部には、図６または図７の内部回路が配置されるので、エネルギー貯蔵装置１００の幅Ｗ2がバッテリパックの幅Ｗ1よりも大きいことが好ましい。
【００４８】
一方、図３では、第１バッテリパック４００ａの真上に第２バッテリパック４００ｂが付着される場合を示しているが、これとは異なり、第１バッテリパック４００ａがエネルギー貯蔵装置１００の側面において最下端に結合された状態で、第２バッテリパック４００ｂが第１バッテリパック４００ａと離隔して結合されてもよい。
【００４９】
これによって、第２バッテリパック４００ｂと第１バッテリパック４００ａとの間には空きスペースが形成されるので、エネルギー貯蔵装置１００の側面に、空きスペースを支持するための支持部材（図示せず）が結合されてもよい。このような支持部材は、バッテリパックと同一の大きさ及び形状を有することが好ましい。すなわち、取っ手形状の部分を有し、各接続端子に対応する突出部を備えることができる。このような支持部材は、エネルギー貯蔵装置１００の側面に、結合されないバッテリパックの代わりに結合されることも可能である。
【００５０】
図４は、図１のエネルギー貯蔵装置の他の例を示す斜視図で、図５は、図４のエネルギー貯蔵装置にバッテリパックの付着を示す斜視図である。
【００５１】
図面を参照すると、図４のエネルギー貯蔵装置の外観は、図２のエネルギー貯蔵装置の外観と似ているが、図４のエネルギー貯蔵装置のケース１１０内に、バッテリパックを区画する隔壁１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄが配置されるという点で差がある。
【００５２】
これら隔壁１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄは、各バッテリパック４００ａ，...，４００ｅがエネルギー貯蔵装置の右側面に付着されるようにガイドする機能を行うことができる。そして、これら隔壁１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄは、エネルギー貯蔵装置１００に付着される各バッテリパック４００ａ，...，４００ｅを保護することができる。
【００５３】
図６は、図１のエネルギー貯蔵装置のブロック図で、図７は、図６のエネルギー貯蔵装置の回路図を簡略に示す図である。
【００５４】
図面を参照すると、エネルギー貯蔵装置１００は、電力変換部３１０、制御部３２０、スイッチング部３３０、着脱感知部３４０、第１接続部１３０、第２接続部３０５、及び着脱可能なバッテリパック４００を含むことができる。
【００５５】
第２接続部３０５は、交流電源端子３０５ａと直流電源端子３０５ｂを備えることができる。
【００５６】
交流電源端子３０５ａは、図１のエネルギー供給システム下において、系統（ｇｒｉｄ）５０からの交流電源を受けたり、系統に、エネルギー貯蔵装置１００で変換された交流電源を出力することができる。
【００５７】
直流電源端子３０５ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の出力直流電源またはＤＣ段（ａ−ｂ）直流電源を受けたり、ＤＣ段（ａ−ｂ）に、エネルギー貯蔵装置１００で変換された直流電源を出力することができる。
【００５８】
電力変換部３１０は、第２接続部３０５を介して入力される交流電源を直流電源に変換したり、入力される直流電源のレベルを変換することができる。そして、変換された直流電源は、スイッチング部３３０と第１接続部１３０を経て、バッテリパック４００に伝達することができる。
【００５９】
一方、電力変換部３１０は、入力される直流電源のレベルを変換するＤＣ／ＤＣコンバータ、入力される交流電源を直流電源に変換する両方向ＤＣ／ＡＣコンバータを備えることができる。
【００６０】
一方、電力変換部３１０は、バッテリパック４００に貯蔵された直流電源をレベル変換したり、交流電源に変換することができる。そして、変換された直流電源または交流電源は、第２接続部３０５を経て、上述したＤＣ段または系統５０に伝達することができる。
【００６１】
スイッチング部３３０は、電力変換部３１０と第１接続部１３０との間に配置され、スイッチング動作を行う。これによって、スイッチング部３３０は、電力変換部３１０からの直流電源を第１接続部１３０に供給したり、第１接続部１３０からの直流電源を電力変換部３１０に供給することができる。
【００６２】
一方、スイッチング部３３０は、着脱可能なバッテリパック４００の個数に対応して、スイッチング素子を備えることができる。
【００６３】
図面では、第１バッテリパック４００ａに対応する第１スイッチング素子３３０ａと、第２バッテリパック４００ｂに対応する第２スイッチング素子３３０ｂを例示しているが、その他に、第３〜第５バッテリパック４００ｃ，４００ｄ，４００ｅに対応する第３〜第５スイッチング素子３３０ｃ，３３０ｄ，３３０ｅをさらに備えることができる。
【００６４】
着脱感知部３４０は、バッテリパック４００の分離または付着を感知する。着脱感知部３４０は、着脱可能なバッテリパック４００ａ，４００ｂ，...の個数に対応して着脱感知手段３４０ａ，３４０ｂ，...を備えることができる。
【００６５】
着脱感知手段３４０ａ，３４０ｂ，...は、それぞれの正極性電源接続部１３０ａ，１３１ａ，...と負極性電源接続部１３０ｂ ，１３１ｂ，...との間の電源を感知することができる。一方、電源検出のために、抵抗素子などを使用することができる。
【００６６】
具体的に、各バッテリパック４００ａ，４００ｂ，...が付着される場合、正極性電源接続部１３０ａ，１３１ａ，...と負極性電源接続部１３０ｂ，１３１ｂ，...との間の電位差は、各バッテリパック４００ａ，４００ｂ，...が貯蔵している直流電源に対応するようになる。着脱感知手段３４０ａ，３４０ｂ，...は、この電位差を感知して、各バッテリパック４００ａ，４００ｂ，...の分離または付着を感知する。
【００６７】
例えば、第１バッテリパック４００ａが付着される場合、第１正極性電源接続部１３０ａと第１負極性電源接続部１３０ｂとの間の電位差は、第１バッテリパック４００ａに貯蔵された直流電源に対応する。第１着脱感知手段３４０ａはこれを感知し、感知された電位差が所定レベル以上の場合、付着されたものと感知することができる。
【００６８】
他の例として、第１バッテリパック４００ａが分離される場合、第１正極性電源接続部１３０ａと第１負極性電源接続部１３０ｂとの間の電位差は、０Ｖに対応することができる。第１着脱感知手段３４０ａはこれを感知し、感知された電位差が所定レベル未満の場合、分離されたものと感知することができる。
【００６９】
一方、着脱感知手段３４０ａ，３４０ｂ，...は、それぞれの正極性電源接続部１３０ａ，１３１ａ，...と負極性電源接続部１３０ｂ，１３１ｂ ，...との間に流れる電流を感知することができる。一方、電流検出のために、電流センサ、ＣＴ（変流器（ｃｕｒｒｅｎｔ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ））、シャント抵抗などを使用することができる。
【００７０】
例えば、第１バッテリパック４００ａが付着される場合、第１正極性電源接続部１３０ａと第１負極性電源接続部１３０ｂとの間に閉ループ（ｃｌｏｓｅｄ  ｌｏｏｐ）が形成されて、電流が流れることができる。第１着脱感知手段３４０ａはこれを感知し、感知された電流レベルが所定レベル以上の場合、付着されたものと感知することができる。
【００７１】
他の例として、第１バッテリパック４００ａが分離される場合、第１正極性電源接続部１３０ａ と第１負極性電源接続部１３０ｂとの間に開ループ（ｏｐｅｎ  ｌｏｏｐ）が形成されて、電流が流れないようになる。すなわち、該当の電流は０Ａに対応することができる。第１着脱感知手段３４０ａはこれを感知し、感知された電流レベルが所定レベル未満の場合、分離されたものと感知することができる。
【００７２】
一方、着脱感知手段３４０ａ，３４０ｂ，...でそれぞれ感知した電源または電流は制御部３２０に伝達することができる。
【００７３】
一方、図示していないが、第２接続部３０５から供給される交流電源を感知する交流電源感知部（図示せず）と、第２接続部３０５から供給される直流電源を感知する直流電源感知部（図示せず）をさらに備えることができる。
【００７４】
例えば、交流電源感知部（図示せず）は、第２接続部３０５の交流端子３０５ａの間の電源または電流を感知することができる。他の例として、直流電源感知部（図示せず）は、第２接続部３０５の直流電源端子３０５ｂの間の電源または電流を感知することができる。一方、感知された電源または電流は制御部３２０に伝達することができる。
【００７５】
制御部３２０は、エネルギー貯蔵装置１００の全般的な動作を制御する。
【００７６】
具体的に、制御部３２０は、外部から入力される直流電源または交流電源をバッテリパック４００に貯蔵するように制御したり、バッテリパック４００に貯蔵された直流電源を外部に出力するように制御することができる。すなわち、制御部３２０は、バッテリパック４００を充電モードまたは放電モードに動作するように制御することができる。
【００７７】
そのために、制御部３２０は、第２接続部３０５または電力変換部３１０の出力端で感知された交流電源レベルまたは直流電源レベルを受信することができる。また、着脱感知部３４０から、バッテリパック４００が分離されたか、または装着されたかを示す信号を受信することができる。また、バッテリパック４００が付着される場合、該当のバッテリパック４００に貯蔵された直流電源レベルを受信することができる。
【００７８】
そして、制御部３２０は、第２接続部３０５または電力変換部３１０の出力端で感知された電源レベルよりも、バッテリパック４００に貯蔵された直流電源レベルがさらに大きい場合、バッテリパック４００の直流電源を外部に出力するように、すなわち、エネルギー貯蔵装置１００が放電モードに動作するように制御することができる。これによって、スイッチング部３３０の該当のスイッチング素子をターンオンさせることができる。
【００７９】
一方、制御部３２０は、第２接続部３０５または電力変換部３１０の出力端で感知された電源レベルよりも、バッテリパック４００に貯蔵された直流電源レベルが小さい場合、バッテリパック４００に外部からの電源が供給されるように、すなわち、エネルギー貯蔵装置１００が充電モードに動作するように制御することができる。これによって、制御部３２０は、スイッチング部３３０の該当のスイッチング素子をターンオンさせることができる。
【００８０】
一方、制御部３２０は、複数のバッテリパックがエネルギー貯蔵装置１００に付着された場合、各バッテリパックに貯蔵された直流電源レベルを受信して、各バッテリパック間に電源バランシングが行われるように制御することができる。
【００８１】
例えば、制御部３２０は、第１バッテリパック４００ａと第２バッテリパック４００ｂがそれぞれエネルギー貯蔵装置１００に付着された場合、第１バッテリパック４００ａと第２バッテリパック４００ｂのそれぞれ感知された直流電源レベルを受信することができる。そして、各感知された直流電源レベルを比較して、電源バランシングが行われるように、第１バッテリパック４００ａと第２バッテリパック４００ｂのいずれか一方は充電モードに動作し、他方は放電モードに動作するように制御することができる。
【００８２】
例えば、制御部３２０は、第１バッテリパック４００ａの直流電源レベルが、第２バッテリパック４００ｂの直流電源レベルよりも大きい場合、第１バッテリパック４００ａを放電モードに動作させ、第２バッテリパック４００ｂを充電モードに動作させて、各バッテリパック４００ａ、４００ｂに同一の直流電源が貯蔵されるように制御することができる。具体的に、制御部３２０は、スイッチング部３３０内の第１及び第２スイッチング素子の結線関係を変更することができる。
【００８３】
一方、制御部３２０は、着脱感知部３４０から、バッテリパック４００が分離されたか、または付着されたかを示す信号を受信することができる。そして、バッテリパック４００が付着される場合、すぐにスイッチング部３３０の動作を制御して、該当のスイッチング素子がターンオフされるように制御することができる。
【００８４】
例えば、バッテリパック４００がエネルギー貯蔵装置１００に付着される場合、エネルギー貯蔵装置１００の内部に、突入電流（ｉｎｒｕｓｈ  ｃｕｒｒｅｎｔ）が発生して、エネルギー貯蔵装置１００内の回路素子を焼損させることがある。
【００８５】
これを防止するために、本発明の実施例では、バッテリパック４００がエネルギー貯蔵装置１００に付着される場合、制御部３２０は、第１オフ期間の間に、スイッチング部３３０の動作を制御して、該当のスイッチング素子がターンオフされるように制御することができる。
【００８６】
一方、このような第１オフ期間は、付着されたバッテリパックの個数が多いほど、さらに長くなることができる。すなわち、付着されたバッテリパックの個数が多いほど、突入電流のピーク値はさらに大きくなることがあるため、これを防止するために、スイッチング部３３０内の該当のスイッチング素子のターンオフ期間が長くなるように制御することが好ましい。
【００８７】
次に、第１オフ期間の後に、バッテリパック４００は、制御部３２０の制御動作に応じて、充電モードまたは放電モードに動作することができる。すなわち、スイッチング部３３０内の該当のスイッチング素子をターンオンすることができる。
【００８８】
他の例として、バッテリパック４００がエネルギー貯蔵装置１００から分離される場合、エネルギー貯蔵装置１００の内部に、突入電流（ｉｎｒｕｓｈ  ｃｕｒｒｅｎｔ）が発生して、エネルギー貯蔵装置１００内の回路素子を焼損させることがある。
【００８９】
これを防止するために、本発明の実施例では、バッテリパック４００がエネルギー貯蔵装置１００から分離される場合、制御部３２０は、第２オフ期間の間に、スイッチング部３３０の動作を制御して、該当のスイッチング素子がターンオフされるように制御することができる。
【００９０】
一方、このような第２オフ期間は、付着されたバッテリパックの個数が多いほど、さらに長くなることができる。すなわち、付着されたバッテリパックの個数が多いほど、突入電流のピーク値はさらに大きくなることがあるため、これを防止するために、スイッチング部３３０内の該当のスイッチング素子のターンオフ期間が長くなるように制御することが好ましい。
【００９１】
次に、第２オフ期間の後に、バッテリパック４００は、制御部３２０の制御動作に応じて、充電モードまたは放電モードに動作することができる。すなわち、スイッチング部３３０内の該当のスイッチング素子をターンオンすることができる。
【００９２】
一方、付着時の第１オフ期間と、分離時の第２オフ期間とを比較すると、付着時の第１オフ期間がさらに長いことが好ましい。
【００９３】
一方、制御部３２０は、電力変換部３１０内の、ＤＣ／ＤＣコンバータ内のスイッチング素子のスイッチング動作を制御したり、両方向ＤＣ／ＡＣコンバータ内のスイッチング素子のスイッチング動作を制御することができる。
【００９４】
また、制御部３２０は、第１バッテリパック４００ａに対して充電モードに動作する状態で、第２バッテリパック４００ｂが付着される場合、第１オフ期間の間に、スイッチング部３３０の各スイッチング素子３３０ａ、３３０ｂを全てターンオフさせた後、第１バッテリパック４００ａではなく第２バッテリパック４００ｂに対して充電モードに動作するように制御することができる。そのために、第１オフ期間の後に、第１スイッチング素子３３０ａはターンオフを維持し、第２スイッチング素子３３０ｂはターンオンすることができる。これによって、各バッテリパックに対して、均等に充電が行われるように制御することができる。
【００９５】
図８は、図６のバッテリパックの内部ブロック図である。
【００９６】
図面を参照すると、バッテリパック４００は、バッテリパックケース４１０内に、接続部４３０、バッテリ制御部４６０、バッテリセル部４８０、及び温度調節部４７０を含む。
【００９７】
接続部４３０は、エネルギー貯蔵装置１００の接続部１３０に付着されるように、突出構造の接続端子を備えることができる。具体的に、正極性電源端子４３０ａ、負極性電源端子４３０ｂ、及び制御信号端子４３０ｃなどの接続端子を備えることができる。
【００９８】
これら端子４３０ａ，４３０ｂ，４３０ｃは、バッテリパックの付着時に、ヒンジ構造のエネルギー貯蔵装置１００の接続端子と結合するようになる。
【００９９】
バッテリセル部４８０は、複数のバッテリセルを備える。これらバッテリセルは、直列、並列、または直並列の混合で連結することができる。そして、図示していないが、バッテリセル部４８０は、正極性電源端子４３０ａと負極性電源端子４３０ｂに電気的に接続することができる。
【０１００】
温度調節部４７０は、バッテリセル部４８０の温度を調節する。そのために、温度調節部４７０は、温度感知手段（図示せず）を備え、バッテリセル部４８０の温度を感知することができる。一方、温度調節部４７０は、ファン駆動手段（図示せず）をさらに備えることができ、感知された温度に基づいて、バッテリセル部４８０の温度を低くするために、ファンを駆動することができる。ファン駆動手段は、温度調節の効率を向上させるために、全てのバッテリセルが配置される領域に対応する領域に配置されることが好ましい。
【０１０１】
一方、バッテリ制御部４６０は、バッテリパック４００の全般的な制御を行う。例えば、バッテリセル部４８０の温度が所定温度以上に上昇した場合に、温度調節部４７０を制御して、温度を低くするように制御することができる。
【０１０２】
他の例として、バッテリ制御部４６０は、バッテリセル部４８０内の各バッテリセルに貯蔵される直流電源のバランシングを調節することができる。バッテリセルに貯蔵される直流電源を感知し、これに基づいて、直流電源のバランシングを調節することができる。
【０１０３】
一方、バッテリ制御部４６０は、バッテリパック４００がエネルギー貯蔵装置１００の接続部１３０に付着される場合、バッテリパック４００の状態情報（温度、貯蔵された電源レベルなど）が、制御信号端子４３０ｃを介して、エネルギー貯蔵装置１００に伝達されるように制御することができる。このような状態情報は、エネルギー貯蔵装置１００の制御部３２０に入力され得る。
【０１０４】
また、バッテリ制御部４６０は、制御信号端子４３０ｃを介して、エネルギー貯蔵装置１００の状態情報（必要電源レベルなど）を受信することができる。
【０１０５】
図９は、本発明の一実施例に係るエネルギー貯蔵装置の動作方法を示すフローチャートで、図１０Ａ乃至図１１は、図９の動作方法を説明するために参照される図である。
【０１０６】
図面を参照すると、図９のエネルギー貯蔵装置の動作方法は、エネルギー貯蔵装置が充電モードに動作することを記述する。
【０１０７】
まず、エネルギー貯蔵装置１００は、入力される外部電源を直流電源に変換する（Ｓ９０５）。そして、変換された直流電源を第１バッテリパックに充電する（Ｓ９１０）。
【０１０８】
制御部３２０は、第２接続部３０５または電力変換部３１０の出力端で感知された電源レベルを受信し、付着された第１バッテリパック４００ａの直流電源レベルを受信することができる。
【０１０９】
そして、制御部３２０は、第２接続部３０５または電力変換部３１０の出力端で感知された電源レベルよりも、第１バッテリパック４００ａに貯蔵された直流電源レベルがさらに小さい場合、外部から入力される電源を変換して、第１バッテリパック４００ａに出力するように、すなわち、エネルギー貯蔵装置１００が充電モードに動作するように制御することができる。これによって、スイッチング部３３０の該当のスイッチング素子３３０ａをターンオンさせることができる。
【０１１０】
図１０Ａは、第１スイッチング素子３３０ａのターンオンによって、電力変換部３１０と第１バッテリパック４００ａが電気的に接続されることを例示する。これによって、外部から供給される交流電源または直流電源が、電力変換部３１０で変換されて、第１スイッチング素子３３０ａを経て第１バッテリパック４００ａに充電される。すなわち、第１電流Ｉ1が電力変換部３１０から第１バッテリパック４００ａに流れるようになる。
【０１１１】
次に、エネルギー貯蔵装置１００の制御部３２０は、第２バッテリパックが付着されたか否かを判断し（Ｓ９１５）、第２バッテリパックが付着された場合、エネルギー貯蔵装置と、第１及び第２バッテリパックとの電気的接続をオフさせるように制御する（Ｓ９２０）。
【０１１２】
制御部３２０は、着脱感知部３４０から着脱感知信号を受信することができる。例えば、第２バッテリパック４００ｂに対応する第２着脱感知手段３４０ｂは、これを感知することができる。制御部３２０は、第２着脱感知手段３４０ｂで感知された直流電源レベルが所定レベル以上である場合、付着されたものと感知することができる。
【０１１３】
制御部３２０は、第２バッテリパックが付着されたものと判断される場合、エネルギー貯蔵装置１００内への突入電流（ｉｎｒｕｓｈ  ｃｕｒｒｅｎｔ）を防止するために、第１及び第２バッテリパックの電気的接続をオフさせるように制御する。すなわち、これによって、スイッチング部３３０の該当のスイッチング素子３３０ａ、３３０ｂを含んで、全てのスイッチング素子をターンオフ（ｏｆｆ）させることができる。
【０１１４】
図１０Ｂは、第１スイッチング素子３３０ａ及び第２スイッチング素子３３０ｂがターンオフされて、電力変換部３１０と、第１バッテリパック４００ａ及び第２バッテリパック４００ｂが電気的にオフ（ｏｆｆ）されることを例示する。これによって、外部から供給される交流電源または直流電源が、エネルギー貯蔵装置１００に付着される全てのバッテリパックに供給されなくなる。したがって、エネルギー貯蔵装置１００内に突入電流が発生せず、エネルギー貯蔵装置１００内の回路素子を保護できるようになる。
【０１１５】
次に、第１オフ期間が経過したか否かを判断し（Ｓ９２５）、第１オフ期間が経過した場合、変換された直流電源を第１及び第２バッテリパックのいずれか一つに充電する（Ｓ９３０）。
【０１１６】
制御部３２０は、第１オフ期間が経過すると、再び充電モードによって、バッテリパックに、電力変換部３１０で変換された直流電源が充電されるように制御することができる。
【０１１７】
制御部３２０は、付着された第１バッテリパック４００ａの直流電源レベルと、第２バッテリパック４００ｂの直流電源レベルを受信して、さらに低い直流電源レベルを有するバッテリパックが充電されるように制御することができる。
【０１１８】
または、これとは異なり、ステップＳ９１０で、第１バッテリパック４００ａに直流電源が充電されたので、制御部３２０は、充電バランシングのために、第２バッテリパック４００ｂに直流電源が充電されるように制御することができる。
【０１１９】
図１０Ｃは、第２スイッチング素子３３０ｂのターンオンによって、電力変換部３１０と第２バッテリパック４００ｂが電気的に接続されることを例示する。これによって、外部から供給される交流電源または直流電源が、電力変換部３１０で変換されて、第２スイッチング素子３３０ｂを経て第２バッテリパック４００ｂに充電される。すなわち、第２電流Ｉ2が電力変換部３１０から第２バッテリパック４００ｂに流れるようになる。
【０１２０】
一方、スイッチング部３３０内の全てのスイッチング素子をオフさせる第１オフ期間は、エネルギー貯蔵装置１００に付着されるバッテリパックの個数に応じて可変可能である。例えば、制御部３２０は、エネルギー貯蔵装置１００に付着されるバッテリパックの個数が多いほど、前記オフ期間がさらに長くなるように設定することができる。これは、充電モードにおいてバッテリパックの個数が増加するほど、バッテリパックに流れる電流の大きさが大きくなるため、これを考慮して、エネルギー貯蔵装置１００内の回路素子を保護するためである。
【０１２１】
図１１の（ａ）は、エネルギー貯蔵装置１００に１個のバッテリパックが付着された状態で、１個のバッテリパックがさらに付着される場合において、各スイッチング素子に印加される波形Ｓ1を例示する。第１期間Ｔ1の間に、全てのスイッチング素子がターンオフされる。
【０１２２】
次に、図１１の（ｂ）は、エネルギー貯蔵装置１００に２個のバッテリパックが付着された状態で、１個のバッテリパックがさらに付着される場合において、各スイッチング素子に印加される波形Ｓ2を例示する。図１１の（ａ）の第１期間Ｔ1よりさらに長い第２期間Ｔ2の間に、全てのスイッチング素子がターンオフされる。
【０１２３】
次に、第２バッテリパックが分離されたか否かを判断し（Ｓ９３５）、第２バッテリパックが分離された場合、エネルギー貯蔵装置と、第１及び第２バッテリパックとの電気的接続をオフさせるように制御する（Ｓ９４０）。
【０１２４】
制御部３２０は、着脱感知部３４０から着脱感知信号を受信することができる。例えば、第２バッテリパック４００ｂに対応する第２着脱感知手段３４０ｂは、これを感知することができる。制御部３２０は、第２着脱感知手段３４０ｂで感知された直流電源レベルが所定レベル未満、例えば、０Ｖである場合、分離されたものと感知することができる。
【０１２５】
制御部３２０は、第２バッテリパックが分離されたものと判断される場合、エネルギー貯蔵装置１００内への突入電流（ｉｎｒｕｓｈ  ｃｕｒｒｅｎｔ）を防止するために、第１及び第２バッテリパックの電気的接続をオフさせるように制御する。すなわち、これによって、スイッチング部３３０の該当のスイッチング素子３３０ａ、３３０ｂを含んで、全てのスイッチング素子をターンオフ（ｏｆｆ）させることができる。
【０１２６】
図１０Ｄは、第１スイッチング素子３３０ａ及び第２スイッチング素子３３０ｂがターンオフされて、電力変換部３１０と、第１バッテリパック４００ａ及び第２バッテリパック４００ｂが電気的に離隔することを例示する。これによって、外部から供給される交流電源または直流電源が、エネルギー貯蔵装置１００に付着される全てのバッテリパックに供給されなくなる。したがって、エネルギー貯蔵装置１００内に突入電流が発生せず、エネルギー貯蔵装置１００内の回路素子を保護できるようになる。
【０１２７】
次に、第２オフ期間が経過したか否かを判断し（Ｓ９４５）、第２オフ期間が経過した場合、変換された直流電源を第１バッテリパックに充電する（Ｓ９５０）。
【０１２８】
制御部３２０は、第２オフ期間が経過すると、再び充電モードによって、バッテリパックに、電力変換部３１０で変換された直流電源が充電されるように制御することができる。
【０１２９】
すなわち、図１０Ａのように、第１スイッチング素子３３０ａがターンオンされて、電力変換部３１０からの直流電源を第１バッテリパック４００ａに充電することができる。
【０１３０】
一方、バッテリパック付着時のオフ期間である第１オフ期間が、バッテリパック分離時のオフ期間である第２オフ期間よりさらに長いことが好ましい。これは、分離時に比べて付着時に、バッテリパックによる直流電源レベルが瞬間的に高くなるため、これを考慮して、エネルギー貯蔵装置１００内の回路素子を保護するためである。
【０１３１】
図１１の（ｃ）は、エネルギー貯蔵装置１００に２個のバッテリパックが付着された状態で、１個のバッテリパックが分離される場合において、各スイッチング素子に印加される波形Ｓ3を例示する。図１１の（ａ）の第１期間Ｔ1よりさらに短い第３期間Ｔ3の間に、全てのスイッチング素子がターンオフされる。
【０１３２】
図１２は、本発明の他の実施例に係るエネルギー貯蔵装置の動作方法を示すフローチャートで、図１３Ａ〜図１４は、図１２の動作方法を説明するために参照される図である。
【０１３３】
図面を参照すると、図１２のエネルギー貯蔵装置の動作方法は、エネルギー貯蔵装置が放電モードに動作することを記述する。
【０１３４】
まず、エネルギー貯蔵装置１００は、第１バッテリパック４００ａからの直流電源を受信する（Ｓ１２０５）。そして、受信された直流電源を変換して外部に出力する（Ｓ１２１０）。
【０１３５】
制御部３２０は、第２接続部３０５または電力変換部３１０の出力端で感知された電源レベルよりも、第１バッテリパック４００ａに貯蔵された直流電源レベルがさらに大きい場合、第１バッテリパック４００ａの直流電源を外部に出力するように、すなわち、エネルギー貯蔵装置１００が放電モードに動作するように制御することができる。これによって、スイッチング部３３０の該当のスイッチング素子３３０ａをターンオンさせることができる。
【０１３６】
図１３Ａは、第１スイッチング素子３３０ａのターンオンによって、電力変換部３１０と第１バッテリパック４００ａとが電気的に接続されることを例示する。これによって、第１バッテリパック４００ａから供給される直流電源が、第１スイッチング素子３３０ａを経て、電力変換部３１０で変換され、変換された交流電源または直流電源が外部に出力される。すなわち、第１電流Ｉaが第１バッテリパック４００ａから電力変換部３１０に流れるようになる。
【０１３７】
次に、エネルギー貯蔵装置１００の制御部３２０は、第２バッテリパックが付着されたか否かを判断し（Ｓ１２１５）、第２バッテリパックが付着された場合、エネルギー貯蔵装置と、第１及び第２バッテリパックとの電気的接続をオフさせるように制御する（Ｓ１２２０）。
【０１３８】
制御部３２０は、着脱感知部３４０から着脱感知信号を受信することができる。例えば、第２バッテリパック４００ｂに対応する第２着脱感知手段３４０ｂは、これを感知することができる。制御部３２０は、第２着脱感知手段３４０ｂで感知された直流電源レベルが所定レベル以上である場合、付着されたものと感知することができる。
【０１３９】
制御部３２０は、第２バッテリパックが付着されたものと判断される場合、エネルギー貯蔵装置１００内への突入電流（ｉｎｒｕｓｈ  ｃｕｒｒｅｎｔ）を防止するために、第１及び第２バッテリパックの電気的接続をオフさせるように制御する。すなわち、これによって、スイッチング部３３０の該当のスイッチング素子３３０ａ、３３０ｂを含んで、全てのスイッチング素子をターンオフ（ｏｆｆ）させることができる。
【０１４０】
図１３Ｂは、第１スイッチング素子３３０ａ及び第２スイッチング素子３３０ｂがターンオフされて、電力変換部３１０と、第１バッテリパック４００ａ及び第２バッテリパック４００ｂが電気的に離隔することを例示する。
【０１４１】
次に、第１オフ期間が経過したか否かを判断し（Ｓ１２２５）、第１オフ期間が経過した場合、第１及び第２バッテリパックのいずれか一つから直流電源を受信する（Ｓ１２３０）。
【０１４２】
制御部３２０は、第１オフ期間が経過すると、再び放電モードによって、第１及び第２バッテリパックのいずれか一つからの直流電源を供給されて、電力変換部３１０で変換された電源を外部に出力するように制御することができる。
【０１４３】
制御部３２０は、付着された第１バッテリパック４００ａの直流電源レベルと、第２バッテリパック４００ｂの直流電源レベルを受信し、さらに高い直流電源レベルを有するバッテリパックから直流電源を供給されるように制御することができる。
【０１４４】
または、これとは異なり、ステップＳ１２０５で、第１バッテリパック４００ａから直流電源を供給されたので、制御部３２０は、放電バランシングのために、第２バッテリパック４００ｂから直流電源を供給されるように制御することができる。
【０１４５】
図１３Ｃは、第２スイッチング素子３３０ｂがターンオンされて、電力変換部３１０と第２バッテリパック４００ｂが電気的にオン（ｏｎ）されることを例示する。これによって、第２バッテリパック４００ｂから供給される直流電源が、第２スイッチング素子３３０ｂを経て、電力変換部３１０で変換されて外部に出力される。すなわち、第２電流Ｉbが第２バッテリパック４００ｂから電力変換部３１０に流れるようになる。
【０１４６】
一方、スイッチング部３３０内の全てのスイッチング素子をオフさせる第１オフ期間は、エネルギー貯蔵装置１００に付着されるバッテリパックの個数に応じて可変可能である。例えば、制御部３２０は、エネルギー貯蔵装置１００に付着されるバッテリパックの個数が多いほど、前記オフ期間がさらに長くなるように設定することができる。
【０１４７】
図１４の（ａ）は、エネルギー貯蔵装置１００に１個のバッテリパックが付着された状態で、１個のバッテリパックがさらに付着される場合において、各スイッチング素子に印加される波形Ｓaを例示する。第１期間Ｔaの間に、全てのスイッチング素子がターンオフされる。
【０１４８】
次に、図１４の（ｂ）は、エネルギー貯蔵装置１００に２個のバッテリパックが付着された状態で、１個のバッテリパックがさらに付着される場合において、各スイッチング素子に印加される波形Ｓbを例示する。図１４の（ａ）の第１期間Ｔaよりさらに長い第２期間Ｔbの間に、全てのスイッチング素子がターンオフされる。
【０１４９】
次に、第２バッテリパックが分離されたか否か判断し（Ｓ１２３５）、第２バッテリパックが分離された場合、エネルギー貯蔵装置と、第１及び第２バッテリパックとの電気的接続をオフさせるように制御する（Ｓ１２４０）。
【０１５０】
制御部３２０は、着脱感知部３４０から着脱感知信号を受信することができる。例えば、第２バッテリパック４００ｂに対応する第２着脱感知手段３４０ｂは、これを感知することができる。
【０１５１】
制御部３２０は、第２バッテリパックが分離されたものと判断される場合、エネルギー貯蔵装置１００内への突入電流（ｉｎｒｕｓｈ  ｃｕｒｒｅｎｔ）を防止するために、第１及び第２バッテリパックの電気的接続をオフさせるように制御する。すなわち、これによって、スイッチング部３３０の該当のスイッチング素子３３０ａ、３３０ｂを含んで、全てのスイッチング素子をターンオフ（ｏｆｆ）させることができる。
【０１５２】
図１３Ｄは、第１スイッチング素子３３０ａ及び第２スイッチング素子３３０ｂがターンオフされて、電力変換部３１０と、第１バッテリパック４００ａ及び第２バッテリパック４００ｂが電気的にオフ（ｏｆｆ）されることを例示する。これによって、外部から供給される交流電源または直流電源が、エネルギー貯蔵装置１００に付着される全てのバッテリパックに供給されなくなる。したがって、エネルギー貯蔵装置１００内に突入電流が発生せず、エネルギー貯蔵装置１００内の回路素子を保護できるようになる。
【０１５３】
一方、バッテリパック間の電源バランシングを行うことも可能である。制御部３２０は、エネルギー貯蔵装置１００に付着されるバッテリパックの直流電源レベルを受信し、そのレベルの差が所定値以上である場合、電源バランシングを行うように制御することができる。
【０１５４】
図１３Ｅは、第１スイッチング素子３３０ａ及び第２スイッチング素子３３０ｂが全てターンオンされて、電力変換部３１０と、第１バッテリパック４００ａ及び第２バッテリパック４００ｂとが電気的に離隔し、その代わりに、第１バッテリパック４００ａと第２バッテリパック４００ｂとが電気的に接続されることを例示する。図示のように、第２バッテリパック４００ｂに貯蔵された直流電源レベルがさらに大きい場合、第２バッテリパック４００ｂから供給される直流電源が、第２スイッチング素子３３０ｂ及び第１スイッチング素子３３０ａを経て第１バッテリパック４００ａに出力される。すなわち、第３電流Ｉcが第２バッテリパック４００ｂから第１バッテリパック４００ａに流れるようになる。
【０１５５】
次に、第２オフ期間が経過したか否かを判断し（Ｓ１２４５）、第２オフ期間が経過した場合、第１バッテリパックから直流電源を受信する（Ｓ１２５０）。
【０１５６】
制御部３２０は、第２オフ期間が経過すると、再び放電モードによって、第１バッテリパックから直流電源を供給されて、電力変換部３１０で変換を行って外部に出力するように制御することができる。
【０１５７】
一方、バッテリパック付着時のオフ期間である第１オフ期間が、バッテリパック分離時のオフ期間である第２オフ期間よりさらに長いことが好ましい。これは、分離時に比べて付着時に、バッテリパックによる直流電源レベルが瞬間的に高くなるため、これを考慮して、エネルギー貯蔵装置１００内の回路素子を保護するためである。
【０１５８】
図１４の（ｃ）は、エネルギー貯蔵装置１００に２個のバッテリパックが付着された状態で、１個のバッテリパックが分離される場合において、各スイッチング素子に印加される波形Ｓcを例示する。図１４の（ａ）の第１期間Ｔaよりさらに短い第３期間Ｔcの間に、全てのスイッチング素子がターンオフされる。
【０１５９】
本発明に係るエネルギー貯蔵装置は、以上で説明された実施例の構成及び方法が限定されて適用されるものではなく、上記実施例は様々な変形が可能なように、各実施例の全部または一部を選択的に組み合わせて構成することもできる。
【０１６０】
一方、本発明のエネルギー貯蔵装置の動作方法は、エネルギー貯蔵装置に備えられたプロセッサが読み取り可能な記録媒体に、プロセッサが読み取り可能なコードとして具現することが可能である。プロセッサが読み取り可能な記録媒体は、プロセッサによって読み込み可能なデータが格納されるあらゆる種類の記録装置を含む。プロセッサが読み取り可能な記録媒体の例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピーディスク（登録商標）、光データ格納装置などがあり、さらに、インターネットを介した伝送などのようなキャリアウェーブの形態で具現されるものも含む。また、プロセッサが読み取り可能な記録媒体は、ネットワークで接続されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式でプロセッサが読み取り可能なコードが格納され、実行されてもよい。
【０１６１】
また、以上では本発明の好ましい実施例について図示し説明したが、本発明は、上述した特定の実施例に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨から逸脱せずに当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって多様な変形実施が可能であることは勿論であり、このような変形実施は、本発明の技術的思想や展望から個別的に理解してはならない。
【符号の説明】
【０１６２】
１０    エネルギー供給システム
２０    太陽光モジュール
３０    ＤＣ／ＤＣコンバータ
４０    両方向ＤＣ／ＡＣコンバータ
５０    系統
１００    エネルギー貯蔵装置
１１０    ケース
１３０    第1接続部
３０５    第2接続部
３１０    電力変換部
３２０    制御部
３３０    スイッチング部
３４０    着脱感知部
４１０    バッテリパックケース
４３０    接続部
４６０    バッテリ制御部
４７０    温度調節部
４８０    バッテリセル部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１４】
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